DE19519006A1 - Pulverlack für matte Beschichtungen - Google Patents
Pulverlack für matte BeschichtungenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Pulverlack zur Herstellung matter Beschichtungen.
Die Entwicklung von Pulverlacken neben high-solids-Lacken und wäßrigen Be
schichtungssystemen gewinnt zunehmend an Bedeutung. Pulverlacke setzen bei der
Applikation keine Lösemittel frei und lassen sich mit sehr hohem Materialausnut
zungsgrad verarbeiten.
Qualitativ besonders hochwertige, licht- und wetterbeständige Beschichtungen
lassen sich mit hitzehärtbaren Pulverlacken auf Polyurethanbasis herstellen. Die
Mehrzahl der bekannten Polyurethan-(PUR)-Pulverlacke bestehen aus festen Poly
esterpolyolen, die mit festen aliphatischen oder cycloaliphatischen blockierten
Polyisocyanaten ausgehärtet werden.
Für verschiedene Anwendungen, beispielsweise zur Beschichtung von Büromö
beln, Elektro- und Elektronikgeräten oder für rein dekorative Beschichtungen,
besteht ein großes Interesse an Pulverlacken, die bei der Aushärtung matte Ober
flächen ergeben. Auch für die Beschichtung von Fassadenteilen sind glänzende,
stark reflektierende Lacksysteme häufig unerwünscht. Es hat daher nicht an Versu
chen gefehlt, Pulvermattlacke auf PUR-Basis zu entwickeln.
Die Mitverwendung von feinteiligen mineralischen oder polymeren Mattierungs
mitteln, eine bei Naßlacken gebräuchliche Methode zur Einstellung niedriger
Glanzgrade, führt in Pulverlacksystemen im allgemeinen nicht zum gewünschten
Erfolg; die Beschichtungen verlieren mit steigendem Gehalt an Mattierungsmittel
zunehmend an mechanischen Eigenschaften. Auch das in den DE-A 21 47 653
und 22 47 779 beschriebene "trockene" Mischen zweier getrennt hergestellter,
farbtonmäßig gleich formulierter Lackpulver unterschiedlicher Bindemittelbasis
ergibt nur wenig befriedigende Ergebnisse. Insbesondere dann, wenn anfallender
Lack-overspray recyclisiert werden soll, sind die auf diese Weise erzielbaren
Matteffekte nur schlecht reproduzierbar.
Polyurethan-Pulverlacke aus Polyesterpolyolen in Kombination mit Pyromellith
säuredianhydrid und ε-Caprolactam-blockierten Polyisocyanaten auf Basis von Iso
phorondiisocyanat (IPDI) als Vernetzerkomponente, die zu matten Beschichtungen
aushärten, sind bekannt (z. B. DE-A 33 38 129).
Matte Pulverbeschichtungen resultieren auch, wenn Hydroxylpolyester mit spe
ziellen ε-Caprolactam-blockierten Derivaten von trans-1,4-Diisocyanatocyclohexan
mit einem Schmelzbereich oberhalb 140°C (z. B. DE-A 37 11 374) oder mit ε-
Caprolactam-blockierten harnstoffgruppenhaltigen Polyisocyanaten (z. B. DE-A
37 39 479), die durch Umsetzung teilblockierter Diisocyanate mit Di- oder Poly
aminen erhalten werden können, vernetzt werden.
Die Verwendung von Kombinationen aus speziellen Carboxylgruppen aufweisen
den blockierten Polyisocyanaten und Polyepoxidvernetzern, z. B. Triglycidyl
isocyanurat (TGIC), als Härterkomponente für pulverförmige hydroxyfunktionelle
Bindemittel ist z. B. aus der DE-A 32 32 463 bekannt. Diese "3-Komponenten"-
Pulverlacksysteme ergeben nach dem Einbrennen hoch wetterbeständige Beschich
tungen mit reproduzierbar einstellbaren Matteffekten.
Diese PUR-Pulverlacke härten zwar zu matten Oberflächen aus, ihnen gemeinsam
ist jedoch der prinzipielle Nachteil, daß sie als Vernetzerkomponenten blockierte
Polyisocyanate enthalten, die beim Einbrennvorgang das Blockierungsmittel als
sogenannten Abspalter freisetzen und an die Umgebung abgeben. Ihre Handhabung
ist daher aufwendig (z. B. Luftreinigung, Wiedergewinnung).
Ein Versuch, diesen prinzipiellen Nachteil blockierter Polyisocyanatvernetzer zu
beseitigen, ist in der Verwendung von blockierungsmittelfreien, linearen Uretdion
gruppen-haltigen IPDI-Pulverlackhärtern zu sehen (z. B. EP-A 639 598), bei denen
die Vernetzung unter thermischer Rückspaltung der Uretdiongruppen erfolgt. Es
wurde bereits auch versucht, solche abspalterfreien Uretdion-Pulverlackhärter zur
Herstellung matter Beschichtungen einzusetzen.
Die DE-A 33 28 133 beschreibt Polyadditionsverbindungen auf Basis eines IPDI-
Uretdions mit Schmelzpunkten oberhalb 130°C, die in Kombination mit Polyester
polyolen zu matten Filmen aushärten. Uretdionpulverlackvernetzer mit derart
hohen Schmelzpunkten sind allerdings nur schwer zugänglich. Da bereits ab
Temperaturen von etwa 110°C eine deutliche Rückspaltung des Uretdionringes
einsetzt, lassen sich solche Produkte nur in aufwendigen Verfahren in Lösung mit
nachfolgendem Ausdampfschritt herstellen. Auch bei der Formulierung des
fertigen Pulverlackes, bei der die beiden Reaktionspartner Polyol und Härter im
allgemeinen durch Schmelzextrusion vermischt werden, darf eine Temperatur von
80 bis 110°C nicht überschritten werden, um eine vorzeitige Vernetzung zu
vermeiden. Unter derart milden Extrusionsbedingungen ist aber eine völlig
homogene Einarbeitung der besonders hochschmelzenden Vernetzer in die
Bindemittelkomponente nicht möglich. Der hier erzielbare Matteffekt ist auf eine
ungenügende Durchmischung der beiden Reaktionspartner zurückzuführen.
Aufgrund der im Lackpulver vorliegenden Inhomogenitäten weisen die erhaltenen
Beschichtungen nur unbefriedigende Oberflächeneigenschaften auf.
Aus der EP-A 553 750 sind Pulverlacke aus einem Gemisch zweier Hydroxylpoly
ester unterschiedlicher OH-Zahl und Reaktivität und abspalterfreien Uretdion-
Pulverlackvernetzern auf IPDI-Basis zur Herstellung matter Überzüge bekannt.
Dieses Verfahren ist jedoch auf die Verwendung sehr spezieller Polyesterpolyole
beschränkt.
Es war daher die Aufgabe der Erfindung, neue abspalterfreie PUR-Pulverlacke zur
Verfügung zu stellen, die zu lösemittel- und chemikalienbeständigen Beschichtun
gen mit reproduzierbar einstellbaren niedrigen Glanzgraden aushärten.
Diese Aufgabe konnte mit der Bereitstellung der erfindungsgemäßen Pulverlacke
gelöst werden. Die erfindungsgemäßen Pulverlacke beruhen auf der über
raschenden Beobachtung, daß Polyurethan-Pulverlacke, bestehend aus einem
Polyesterpolyol und einem Uretdiongruppen-haltigen Pulverlackvernetzer, die im
allgemeinen zu hochglänzenden Lackfilmen einbrennen, völlig matte
Beschichtungen ergeben, wenn man der Formulierung zusätzlich eine Kombination
aus einer Carboxyl- und/oder Carbonsäureanhydridgruppen aufweisenden
Vernetzerkomponente und einer weiteren, gegenüber Carboxyl- und/oder
Carbonsäureanhydridgruppen reaktive Gruppen aufweisenden
Vernetzerkomponente hinzufügt und alle Komponenten durch Schmelzextrusion
homogenisiert.
Dies war überraschend, da Pulverlacke, bestehend aus Polyesterpolyol, Uretdion
härter und nur einer weiteren, beispielsweise nur einer Carboxyl- und/oder
Carbonsäureanhydridgruppen aufweisenden Vernetzerkomponente oder nur einer
Carboxyl- und/oder Carbonsäureanhydridgruppen reaktiven Vernetzerkomponente
hochglänzende Beschichtungen liefern, und auch die Kombination aus einer
Carboxyl- und/oder Carbonsäureanhydridgruppen aufweisender und einer
gegenüber Carboxyl- und/oder Carbonsäureanhydridgruppen reaktive Gruppen
aufweisender Komponente für sich alleine einen glänzenden Film ergibt.
Es war daher keineswegs zu erwarten, daß die erfindungsgemäßen Pulverlacke zu
matten Oberflächen aushärten, insbesondere deshalb nicht, weil bekannt ist, daß
der Zusatz einer Kombination aus einem hochmolekularen Carboxylgruppen
aufweisenden Pulverlackbindemittel und einer gegenüber diesem Bindemittel
reaktiven Komponente, beispielsweise einem Polyepoxidvernetzer, zu einem
Polyurethanpulverlack ebenfalls ein glänzend aushärtendes Beschichtungsmaterial
liefert. Ungeachtet der oben beschriebenen Nachteile ist in der Praxis zwar
durchaus üblich, matte Pulverbeschichtungsmittel nach dem in der Praxis zwar
durchaus üblich, matte Pulverbeschichtungsmittel nach dem in den DE-A 21 47 653
und 22 47 779 beschriebenen Verfahren durch "trockenes" Mischen und
anschließendes gemeinsames Vermahlen zweier getrennt formulierter Pulverlacke
unterschiedlicher chemischer Basis und Reaktivität, beispielsweise eines
Polyurethanpulverlackes und eines zweiten, beispielsweise aus einem
Carboxylpolyester und einem Polyepoxidvernetzer bestehenden Pulverlackes,
herzustellen, die Homogenisierung der beiden Reaktivsysteme durch
Schmelzextrusion ergibt jedoch immer Pulverlacke von hohem Glanz.
Gegenstand der Erfindung ist ein Pulverlack zur Herstellung matter Beschichtun
gen, enthaltend
- A) eine unterhalb von 40°C in fester und oberhalb von 130°C in flüssiger Form vorliegende Hydroxylgruppen aufweisende Bindemittelkomponente mit einer OH-Zahl von 25 bis 200 und einem mittleren (aus der Funk tionalität und dem Hydroxylgehalt berechenbaren) Molekulargewicht von 400 bis 10000,
- B) eine unterhalb von 40°C in fester und oberhalb von 125°C in flüssiger Form vorliegende Uretdiongruppen und gegebenenfalls freie Isocyanat gruppen aufweisende Polyadditionsverbindung auf Basis aliphatischer und/oder cycloaliphatischer Diisocyanate,
- C) eine unterhalb von 40°C in fester und oberhalb von 160°C in flüssiger
Form vorliegende Carboxyl- und/oder Carbonsäureanhydridgruppen aufwei
sende Komponente, bestehend aus mindestens einer Komponente ausge
wählt aus
- C1) aliphatischen und/oder cycloaliphatischen Dicarbonsäuren mit 4 bis 20 Kohlenstoffatomen,
- C2) monomeren und/oder polymeren gegebenenfalls modifizierten Anhydriden derartiger Dicarbonsäuren und
- C3) aliphatischen Hydroxycarbonsäuren mit 4 bis 18 Kohlenstoffatomen,
- D) eine gegenüber Carboxyl- und/oder Carbonsäureanhydridgruppen reaktive Gruppen aufweisende Komponente eines mittleren Molekulargewichtes von 200 bis 5000,
und gegebenenfalls
- E) aus der Pulverlacktechnologie bekannte Hilfs- und Zusatzstoffe,
mit der Maßgabe, daß die Komponenten A), B), C) und D) in solchen Mengen
verhältnissen vorliegen, daß auf jede Hydroxylgruppe der Komponente A) von 0,6
bis 1,4 Isocyanatgruppen der Komponente B) entfallen, wobei unter Isocyanat
gruppen der Komponente B) die Summe aus in dimerer Form als Uretdiongruppen
vorliegenden Isocyanatgruppen und freien Isocyanatgruppen verstanden wird, auf
jedes Carboxyl-Äquivalent der Komponente C) von 0,3 bis 1,5 gegenüber
Carboxyl- und/oder Carbonsäureanhydridgruppen reaktive Gruppen der Kompo
nente D) entfallen, wobei eine Carboxylgruppe einem und eine Carbonsäure
anhydridgruppe zwei Carboxyl-Äquivalenten entspricht, und der Anteil der Kom
ponenten C) und D) an der Gesamtmenge der Komponenten A), B), C) und D)
von 10 bis 40 Gew.-% beträgt.
Gegenstand der Erfindung ist auch die Verwendung dieses Pulverlackes zur Be
schichtung hitzeresistenter Substrate.
Bei der in den erfindungsgemäßen Pulverlacken enthaltenen Komponente A)
handelt es sich um beliebige aus der Pulverlacktechnologie bekannte Hydroxyl
gruppen aufweisende Bindemittel mit einer Hydroxylzahl von 25 bis 200, vorzugs
weise von 30 bis 150, einem mittleren (aus der Funktionalität und dem Hydroxyl
gehalt berechenbaren) Molekulargewicht von 400 bis 10000, vorzugsweise von
1000 bis 5000, die unterhalb von 40°C fest und oberhalb 130°C flüssig sind.
Derartige Bindemittel sind beispielsweise hydroxylgruppenhaltige Polyester, Poly
acrylate oder Polyurethane, wie sie z. B. in der EP-A 45 998 und 254 152, als
Pulverlackbindemittel beschrieben sind, aber auch beliebige Abmischungen solcher
Harze.
Bevorzugt handelt es sich bei der Komponente A) um hydroxylgruppenhaltige
Polyester, deren Erweichungstemperatur - bestimmt nach der Differential-Thermo
analyse (DTA) - innerhalb des Temperaturbereiches von 40 bis 120°C, besonders
bevorzugt innerhalb des Temperaturbereiches von 45 bis 110°C, liegt.
Bei der in den erfindungsgemäßen Pulverlacken enthaltenen Komponente B) han
delt es sich um Uretdiongruppen und gegebenenfalls freie Isocyanatgruppen
aufweisende Polyadditionsverbindungen auf Basis aliphatischer und/oder cycloali
phatischer Diisocyanate, insbesondere um solche auf Basis von 1,6-Hexa
methylendiisocyanat (HDI), 1-Isocyanato-3,3,5-trimethyl-5-isocyanatomethylcyclo
hexan (Isophorondiisocyanat, IPDI), 4,4′-Diisocyanatodicyclohexylmethan oder be
liebigen Gemischen dieser Diisocyanate.
Die als Komponente B) in Betracht kommenden Uretdiongruppen und gegebenen
falls freie Isocyanatgruppen aufweisenden Polyadditionsverbindungen weisen im
allgemeinen einen Gehalt an Uretdiongruppen (berechnet als C₂N₂O₂, Molekular
gewicht = 84) von 3 bis 17 Gew.-% auf. Der Schmelzpunkt bzw. Schmelzbereich
dieser Verbindungen liegt im allgemeinen innerhalb des Temperaturbereiches von
40 bis 125°C.
Die Herstellung solcher Polyadditionsverbindungen durch Umsetzung Uretdion
gruppen aufweisender Polyisocyanate mit gegenüber Isocyanatgruppen reaktiven
difunktionellen und gegebenenfalls monofunktionellen Verbindungen, insbesondere
zweiwertigen und gegebenenfalls einwertigen Alkoholen ist prinzipiell bekannt
(z. B. DE-A 24 20 475, EP-A 45 996, 45 998).
Als Komponente B) besonders bevorzugte Uretdiongruppen aufweisende Polyaddi
tionsverbindungen sind solche, die
einen Gehalt an freien Isocyanatgruppen (berechnet als NCO; Molekulargewicht = 42) von 0 bis 2 Gew.-%,
einen Gehalt an Uretdiongruppen (berechnet als C₂N₂O₂; Molekulargewicht = 84) von 3 bis 16 Gew.-%,
einen Gehalt an Urethangruppen (berechnet als CHNO₂; Molekulargewicht = 59) von 10 bis 22 Gew.-%,
einen Gehalt an Carbonsäureestergruppen (berechnet als CO₂; Molekulargewicht = 44) von 0 bis 20 Gew.-%
und/oder
einen Gehalt an Carbonatgruppen (berechnet als CO₃; Molekulargewicht = 60) von 0 bis 25 Gew.-%
aufweisen, mit der Maßgabe, daß der Gesamtgehalt an Carbonsäureester- und Carbonatgruppen mindestens 1 Gew.-% beträgt.
einen Gehalt an freien Isocyanatgruppen (berechnet als NCO; Molekulargewicht = 42) von 0 bis 2 Gew.-%,
einen Gehalt an Uretdiongruppen (berechnet als C₂N₂O₂; Molekulargewicht = 84) von 3 bis 16 Gew.-%,
einen Gehalt an Urethangruppen (berechnet als CHNO₂; Molekulargewicht = 59) von 10 bis 22 Gew.-%,
einen Gehalt an Carbonsäureestergruppen (berechnet als CO₂; Molekulargewicht = 44) von 0 bis 20 Gew.-%
und/oder
einen Gehalt an Carbonatgruppen (berechnet als CO₃; Molekulargewicht = 60) von 0 bis 25 Gew.-%
aufweisen, mit der Maßgabe, daß der Gesamtgehalt an Carbonsäureester- und Carbonatgruppen mindestens 1 Gew.-% beträgt.
Die Herstellung solcher Uretdiongruppen aufweisender Polyadditionsverbindungen
geschieht z. B. gemäß der EP-A 639 598 durch Umsetzung von
- I) Uretdiongruppen aufweisenden Polyisocyanaten einer mittleren Isocyanat funktionalität von 2,0, gegebenenfalls unter Mitverwendung von
- II) weiteren Diisocyanaten in einer Menge von bis zu 70 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten I) und II), mit
- III) Estergruppen und/oder Carbonatgruppen aufweisenden Diolen eines mitt leren Molekulargewichts von 134 bis 1200, gegebenenfalls unter gleich zeitiger Mitverwendung von
- IV) Estergruppen- und Carbonatgruppen-freien Diolen eines Molekularge wichtsbereichs von 62 bis 300 in einer Menge von bis zu 80 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten III) und IV), und/oder gegebenenfalls
- V) weiteren gegenüber Isocyanatgruppen reaktiven, monofunktionellen Verbindungen in einer Menge von bis zu 40 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten III), IV) und V)
unter Einhaltung eines Äquivalentverhältnisses von Isocyanatgruppen zu gegenüber
Isocyanaten reaktiven Gruppen von 1,2 : 1 bis 0,6 : 1.
Die Komponente B) wird in dem erfindungsgemäßen Pulverlack in solchen
Mengen eingesetzt, daß auf jede Hydroxylgruppe der Bindemittelkomponente A)
von 0,6 bis 1,4, vorzugsweise von 0,8 bis 1,2 Isocyanatgruppen der Komponente
B) entfallen, wobei unter Isocyanatgruppen der Komponente B) die Summe aus in
dimerer Form als Uretdiongruppen vorliegenden Isocyanatgruppen und freien
Isocyanatgruppen verstanden wird.
Bei der in den erfindungsgemäßen Pulverlacken enthaltenen Komponente C)
handelt es sich um Carboxyl- und/oder Carbonsäureanhydridgruppen aufweisende
Komponenten, bestehend aus mindestens einer Komponente ausgewählt aus
- C1) aliphatischen und/oder cycloaliphatischen Dicarbonsäuren mit 4 bis 20 Kohlenstoffatomen,
- C2) monomeren und/oder polymeren gegebenenfalls modifizierten Anhydriden derartiger Dicarbonsäuren und
- C3) aliphatischen Hydroxycarbonsäuren mit 4 bis 18 Kohlenstoffatomen.
Geeignete Dicarbonsäuren C1) sind beispielsweise Bernsteinsäure, Glutarsäure,
Adipinsäure, Pimelinsäure, Suberinsäure, Azelainsäure, Sebacinsäure, Dodecan
disäure (1,10-Decandicarbonsäure) oder Hexahydrophthalsäure.
Geeignete Komponenten C2) sind beispielsweise monomere Anhydride derartiger
Dicarbonsäuren, wie Bernsteinsäure-, Glutarsäure- oder Hexahydrophthalsäure
anhydrid, oder polymere Anhydride derartiger Dicarbonsäuren, wie sie durch inter
molekulare Kondensation der genannten Säuren oder deren Gemische erhalten
werden können. Konkrete Beispiele sind Adipinsäure-(poly)anhydrid, Azelain
säure(poly)anhydrid, Sebacinsäure(poly)anhydrid oder Dodecandisäure(poly)an
hydrid. Das gelpermeationschromatographisch unter Verwendung von Polystyrol
als Standard ermittelte Molekulargewicht Mw dieser Polyanhydride liegt im
allgemeinen bei 1000 bis 5000. Die Herstellung der Polyanhydride erfolgt bei
spielsweise durch Reaktion der Dicarbonsäuren bzw. der Dicarbonsäuregemische
mit Essigsäureanhydrid bei Temperaturen von 120 bis 200°C, vorzugsweise 120
bis 170°C. Die dabei abgespaltene Essigsäure wird beispielsweise durch Destilla
tion unter Vakuum entfernt.
Geeignete Komponenten C2) sind auch modifizierte Anhydride der unter C1)
genannten Dicarbonsäuren, beispielsweise Polyol-modifizierte Polyanhydride, wie
sie gemäß der EP-A 299 420 zugänglich sind. In diesen Polyol-modifizierten
Polyanhydriden liegt das Molverhältnis von Anhydridgruppen zu Carboxylgruppen
im allgemeinen bei 0,04 : 1 bis 5 : 1, vorzugsweise 1 : 1 bis 3 : 1.
Geeignete Komponenten C) stellen auch Polyisocyanat-modifizierte Polyanhydride
dar, wie sie gemäß DE-A 44 27 225 durch Umsetzung von Dicarbonsäuren
und/oder Dicarbonsäure(poly)anhydriden mit beliebigen organischen Polyiso
cyanaten und gegebenenfalls weiteren gegenüber Anhydridgruppen reaktive
Amino- und/oder Hydroxylgruppen aufweisenden Verbindungen erhältlich sind.
Solche Polyisocyanat-modifizierten Dicarbonsäure(poly)anhydride weisen im allge
meinen einen Gehalt an Carboxylgruppen (berechnet als CO₂H; Molekulargewicht
= 45) von 0,5 bis 30 Gew.-%, einen Gehalt an Carbonsäureanhydridgruppen
(berechnet als C₂O₃; Molekulargewicht = 72) von 5 bis 35 Gew.-% und einen
Gehalt an in Amid- und/oder Harnstoffgruppen gebunden vorliegendem Stickstoff
von 0,2 bis 8 Gew.-% auf.
Geeignete Hydroxycarbonsäuren C3) sind insbesondere solche, die einen zwischen
40 und 150°C liegenden Schmelzpunkt aufweisen. Hierzu gehören beispielsweise
2-Hydroxyisobuttersäure (81°C), 2-Hydroxyhexansäure (61°C), 10-Hydroxyde
cansäure (76°C), 12-Hydroxydodecansäure (86°C), 16-Hydroxyhexadecansäure
(98°C) und 12-Hydroxyoctadecansäure (80°C).
Diese Hydroxycarbonsäuren werden im allgemeinen nur in Kombination mit vor
zugsweise nicht modifizierten Polyanhydriden C2) in Mengen von bis zu 50
Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Polyanhydride, eingesetzt.
Besonders bevorzugt besteht die Komponente C) ausschließlich aus mindestens
einer gesättigten aliphatischen Dicarbonsäure mit 4 bis 12 Kohlenstoffatomen,
einem monomeren oder polymeren Anhydrid solcher Dicarbonsäuren oder einem
durch aliphatische und/oder cycloaliphatische Polyisocyanate modifizierten Poly
anhydrid derartiger Dicarbonsäuren.
Bei der in den erfindungsgemäßen Pulverlacken enthaltenen Komponente D)
handelt es sich um gegenüber Carboxyl- und/oder Carbonsäureanhydridgruppen
reaktive Gruppen aufweisende Verbindungen eines mittleren Molekulargewichtes
von 200 bis 5000, vorzugsweise von 200 bis 2000, besonders bevorzugt von 250
bis 1000, wie sie in der Pulverlacktechnologie im allgemeinen als
Vernetzerkomponenten für carboxylgruppenhaltige Pulverlackbindemittel zum
Einsatz kommen.
Geeignete Komponenten D) sind beispielsweise die an sich bekannten Poly
epoxide, wie Triglycidylisocyanurat (TGIC) und Triglycidylurazol oder deren
Oligomeren, Glycidylether, wie z. B. solche auf Basis von Bisphenol A, aber auch
Glycidylester, wie z. B. die der Phthalsäure, Tetrahydro- und Hexahydrophthal
säure, oder beliebige Gemische solcher Polyepoxide.
Geeignete Komponenten D) sind beispielsweise auch β-Hydroxyalkylamidgruppen
aufweisende Verbindungen, wie sie in der EP-A 322 834 als Vernetzerkomponen
ten für carboxylgruppenhaltige Polyester beschrieben sind. Die Herstellung solcher
β-Hydroxyalkylamide erfolgt im allgemeinen durch basenkatalysierte Umsetzung
organischer Polycarbonsäureester mit β-Hydroxyalkylaminen bei Temperaturen bis
zu 200°C unter gleichzeitigem destillativen Entfernen des dabei entstehenden
Alkohols.
Bevorzugt kommen in den erfindungsgemäßen Pulverlacken als Komponente D)
TGIC und/oder dessen Oligomere oder β-Hydroxyalkylamide auf Basis gesättigter
Dicarbonsäureester mit 4 bis 12 Kohlenstoffatomen im Dicarbonsäureteil zum
Einsatz. Besonders bevorzugt besteht die Komponente D) aus einem β-Hydroxy
alkylamid, wie es durch Umsetzung von Diethanolamin mit einem Gemisch aus 9
Gew. -Teilen Adipinsäuredimethylester und 1 Gew.-Teil Glutarsäuredimethylester
halten wird.
Die Komponente D) wird in dem erfindungsgemäßen Pulverlack in solchen
Mengen eingesetzt, daß auf jedes Carboxyl-Äquivalent der Komponente C) von
0,3 bis 1,5, vorzugsweise 0,4 bis 1,2, gegenüber Carboxyl- und/oder
Carbonsäureanhydridgruppen reaktive Gruppen der Komponente D) entfallen,
wobei eine Carboxylgruppe einem und eine Carbonsäureanhydridgruppe zwei
Carboxyl-Äquivalenten entspricht.
Der Anteil der Komponenten C) und D) an der Gesamtmenge der Komponenten
A), B), C) und D) beträgt in den erfindungsgemäßen Pulverlacken von 10 bis 40
Gew.-%, vorzugsweise von 15 bis 35 Gew.-%.
Gegebenenfalls kann der erfindungsgemäße Pulverlack auch die üblichen aus der
Pulverlacktechnologie bekannten Hilfs- und Zusatzstoffe E) enthalten. Hierbei
handelt es sich beispielsweise um Katalysatoren, wie z. B. Zinn(II)hexanoat,
Zinn(II)octanoat, Zinn(II)laurat, Dibutylzinnoxid, Dibutylzinnchlorid, Dibutylzinn
diacetat, Dibutylzinndilaurat, Dibutylzinnmaleat, Dioctylzinndiacetat, 1,4-Diazabi
cyclo[2.2.2]octan, 1,5-Diazabicyclo[4.3.0]non-5-en oder 1,8-Diazabicyclo[5.4.0]
undec-7-en. Gegebenenfalls kommen auch Katalysatorgemische zum Einsatz. Wei
tere Vertreter von geeigneten Katalysatoren sowie Einzelheiten über die Wirkungs
weise von solchen Katalysatoren sind beispielsweise im Kunststoffhandbuch Band
VII, Hrsg. Vieweg und Höchtlen, Carl-Hanser-Verlag, München 1966, Seite 96 bis
102 beschrieben. Katalysatoren als Zusatzmittel E) kommen, falls überhaupt, in
Anteilen von 0,1 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis 3 Gew.-%, bezogen auf die
Summe der Komponenten A), B), C) und D) zum Einsatz.
Weitere Hilfs- und Zusatzmittel E) sind beispielsweise auch Verlaufsmittel wie z. B.
Polybutylacrylat oder solche auf Basis von Polysilikonen, Lichtschutzmittel,
wie z. B. sterisch gehinderte Amine, UV-Absorber, wie z. B. Benztriazole oder
Benzophenone und Pigmente, wie z. B. Titandioxid.
Zu den oftmals, gegebenenfalls neben weiteren Hilfs- und Zusatzmitteln, einge
setzten Zusatzmitteln E) gehören insbesondere auch Farbstabilisatoren gegen die
Gefahr der Überbrennvergilbung. Geeignet sind insbesondere, gegebenenfalls
inerte Substituenten aufweisende, Trialkyl- und/oder Triarylphosphite wie bei
spielsweise Triethylphosphit, Triphenylphosphit oder bevorzugt Trisalkylphenyl
phosphite, wobei die Alkylsubstituenten 6 bis 12 Kohlenstoffatome aufweisen.
Ganz besonders bevorzugt ist Trisnonylphenylphosphit (technisches Produkt, beste
hend im wesentlichen aus einem Ester der phosphorigen Säure mit dem Anlage
rungsprodukt von Tripropylen an Phenol).
Zur Herstellung des fertigen Pulverlackes werden die Bestandteile A), B), C), D)
und gegebenenfalls E) innig miteinander vermischt und anschließend in der
Schmelze zu einem homogenen Material vereinigt. Dies kann in geeigneten Aggre
gaten, beispielsweise beheizbaren Knetern, vorzugsweise jedoch durch Schmelzex
trusion erfolgen, wobei die Extrusionstemperatur im allgemeinen so gewählt wird,
daß ein Maximum an Scherkräften auf die Mischung einwirkt. Um eine vorzeitige
Vernetzung des Pulverlackes zu vermeiden, sollte dabei allerdings eine Tempera
turobergrenze von 110°C nicht überschritten werden.
Die Reihenfolge der Vereinigung der Einzelkomponenten A) bis E) ist bei diesem
Verfahren weitgehend frei wählbar.
Eine im Sinne der Erfindung bevorzugte Art zur Herstellung eines fertigen Pulver
lackes ist es beispielsweise, in einem ersten Schritt nur zwei der Einzelkomponen
ten, beispielsweise nur die Komponenten B) und C), in Schmelze, vorzugsweise
unmittelbar im Anschluß an die Herstellung einer der Komponenten B) oder C),
miteinander zu vermischen und erst zu einem späteren Zeitpunkt, in einem zweiten
Schritt, zu dem resultierenden, aus den Komponenten B) und C) bestehenden
lagerstabilen homogenen Material die übrigen Komponenten hinzuzufügen und
gemeinsam zu extrudieren.
Unabhängig vom gewählten Verfahren werden die Mengenverhältnisse der Einzel
komponenten A), B), C) und D), wie bereits oben aufgeführt, im übrigen so
gewählt, daß auf jede Hydroxylgruppe der Komponente A) von 0,6 bis 1,4,
vorzugsweise von 0,8 bis 1,2 Isocyanatgruppen der Komponente B), wobei unter
Isocyanatgruppen der Komponente B) die Summe aus in dimerer Form als Uret
diongruppen vorliegenden Isocyanatgruppen und freien Isocyanatgruppen verstan
den wird, und auf jedes Carboxyl-Äquivalent der Komponente C) von 0,3 bis 1,5,
vorzugsweise von 0,4 bis 1,2, gegenüber Carboxyl- und/oder Carbonsäureanhy
dridgruppen reaktive Gruppen der Komponente D) entfallen, wobei eine Carboxyl
gruppe einem und eine Carbonsäureanhydridgruppe zwei Carboxyl-Äquivalenten
entspricht. Gegebenenfalls in den Komponenten C) und/oder D) zusätzlich
enthaltene Hydroxylgruppen bleiben bei der Wahl der Mengenverhältnisse der
Einzelkomponenten unberücksichtigt. Das genannte NCO/OH-Äquivalentverhältnis
bezieht sich ausschließlich auf das mengenmäßige Verhältnis von Komponente A)
zu Komponente B).
Die extrudierte Masse wird nach Abkühlen auf Raumtemperatur und nach einer
geeigneten Vorzerkleinerung zu einem Pulverlack gemahlen und durch Sieben von
den Kornanteilen oberhalb der gewünschten Korngröße, beispielsweise oberhalb
0,1 mm, befreit.
Die so hergestellten Pulverlackformulierungen können nach üblichen Pulverauf
tragsverfahren, wie z. B. elektrostatischem Pulversprühen oder Wirbelsintern, auf
die zu überziehenden Substrate aufgebracht werden. Die Härtung der Überzüge
erfolgt durch Erhitzen auf Temperaturen von 110 bis 220°C, vorzugsweise 130
bis 200°C, beispielsweise während eines Zeitraums von ca. 10 bis 30 Minuten.
Man erhält völlig matte, harte und elastische Beschichtungen, die sich durch einen
hervorragenden Verlauf sowie gute Lösemittel- und Chemikalienbeständigkeit aus
zeichnen.
Erfindungsgemäß können beliebige hitzeresistente Substrate, (z. B. Glas, Metalle,
Kunststoffe) beschichtet werden.
Alle %-Angaben sind Gew.-%.
901 g 1,4-Butandiol und 1712 g ε-Caprolacton werden bei Raumtemperatur unter
Stickstoffatmosphäre vermischt, mit 0,3 g Zinn(II)octoat versetzt und anschließend
5 Stunden auf 160°C erhitzt. Nach Abkühlen auf Raumtemperatur erhält man ein
farbloses, flüssiges Produkt mit folgenden Kenndaten:
η (23°C): 180 mPas
OH-Zahl: 416 mg KOH/g
freies Caprolacton: 0,2%
mittleres Molekulargewicht (aus OH-Zahl ber.): 269
Estergruppengehalt (ber.): 25,3%
OH-Zahl: 416 mg KOH/g
freies Caprolacton: 0,2%
mittleres Molekulargewicht (aus OH-Zahl ber.): 269
Estergruppengehalt (ber.): 25,3%
1000 g (4,3 val) eines uretdiongruppenhaltigen Polyisocyanates auf Basis von 1-
Isocyanato-3,3,5-trimethyl-5-isocyanatomethyl-cyclohexan (IPDI) mit einem Gehalt
an freien Isocyanatgruppen von 17,9% und einem Gehalt an Uretdiongruppen (be
stimmt durch Heißtitration) von 19,1% werden unter trockenem Stickstoff auf
80°C erwärmt. Anschließend gibt man innerhalb von 30 Min. eine Mischung von
457 g (3,4 val) des Estergruppen aufweisenden Diols aus a) und 117 g (0,9 val) 2-
Ethyl-1-hexanol zu und rührt bei einer Reaktionstemperatur von max. 105°C, bis
der NCO-Gehalt des Reaktionsgemisches nach ca. 2 h auf einen Wert von 0,7%
abgesunken ist.
Die Schmelze wird zum Erkalten auf ein Blech gegossen und man erhält ein
praktisch farbloses Festharz mit folgenden Kenndaten:
NCO-Gehalt: 0,7%
Uretdiongruppen-Gehalt (ber.): 12, 1%
NCO-Gehalt gesamt (ber.): 12,8%
Schmelzpunkt: 82 bis 83°C
Uretdiongruppen-Gehalt (ber.): 12, 1%
NCO-Gehalt gesamt (ber.): 12,8%
Schmelzpunkt: 82 bis 83°C
1000 g (4,3 val) des zur Herstellung von Komponente B-a) eingesetzten uretdion
gruppenhaltigen Polyisocyanates werden in 1270 g wasserfreiem Toluol bei 80°C
unter trockenem Stickstoff vorgelegt. Man gibt innerhalb von 30 min eine
Mischung von 153 g (3,4 val) 1,4-Butandiol und 117 g (0,9 val) 2-Ethyl-1-hexanol
zu und rührt bei einer Reaktionstemperatur von 100°C bis der NCO-Gehalt auf
einen Wert von 0,2% abgesunken ist. Die erhaltene gelbliche Lösung wird an
schließend durch Sprühtrocknung in einem handelsüblichen Laborsprühtrockner
Minispray Dryer 190 (Fa. Büchi) vollständig vom Lösungsmittel befreit. Man
erhält ein blaßgelbes Produkt mit folgenden Kenndaten:
NCO-Gehalt: 0,3%
Uretdiongruppen-Gehalt (ber.): 15,0%
NCO-Gehalt gesamt (ber.): 15,3%
Schmelzpunkt 105 bis 111°C
Uretdiongruppen-Gehalt (ber.): 15,0%
NCO-Gehalt gesamt (ber.): 15,3%
Schmelzpunkt 105 bis 111°C
1000 g (8,7 val) Dodecandisäure werden unter Stickstoff mit 200 g (1,0 val) eines
Isocyanuratgruppen aufweisenden Polyisocyanates auf Basis von Hexamethylen
diisocyanat mit einem Isocyanatgehalt von 21,5% und einer Viskosität bei 23°C
von 3000 mPas sowie 240 g (2,4 mol) Acetanhydrid gemischt, auf 125°C erwärmt
und 4 h bei dieser Temperatur nachgerührt. Anschließend wird die entstandene
Essigsäure im schwachen N₂-Strom abdestilliert und man erhält ein farbloses
kristallines Produkt mit einem Schmelzbereich (DTA) von 84 bis 104°C, einem
Gehalt an Carboxylgruppen (berechnet als CO₂H; Molekulargewicht = 45) von
11,8%, an Carbonsäureanhydridgruppen (berechnet als C₂O₃; Molekulargewicht =
72) von 15,6% und an in Form von Amid- und/oder Harnstoffgruppen vorliegen
dem Stickstoff von 1,3%. Das Äquivalentgewicht berechnet sich zu 144 g/Carb
oxyl-Äquivalent.
Im Anschluß an die oben beschriebene Herstellung der uretdiongruppenhaltigen
Polyadditionsverbindung B-a) gibt man nach Erreichen eines freien NCO-Gehaltes
von 0,8% bei einer Temperatur von 105°C portionsweise festes Polyisocyanat
modifiziertes Polyanhydrid C2-a) in einer Menge von 40%, bezogen auf die
Gesamtmenge der beiden Komponenten B-a) und C2-a), in das Reaktionsgemisch
und rührt nach vollständigem Aufschmelzen des Polyanhydrids noch etwa 10 bis
15 min bei dieser Temperatur nach. Die Schmelze wird zum Erkalten auf ein
Blech gegossen und man erhält ein lagerstabiles, fast farbloses Festharz mit fol
genden Kenndaten:
NCO-Gehalt: 0,5%
Uretdiongruppen-Gehalt (ber.): 7,3%
NCO-Gehalt gesamt (ber.): 7,8%
Äquivalent-Gew. (Carboxyl-Äquivalent).: 360 g/val
Schmelzpunkt: 69 bis 72°C
Uretdiongruppen-Gehalt (ber.): 7,3%
NCO-Gehalt gesamt (ber.): 7,8%
Äquivalent-Gew. (Carboxyl-Äquivalent).: 360 g/val
Schmelzpunkt: 69 bis 72°C
900 g (5,2 mol) Adipinsäuredimethylester werden mit 100 g (0,6 mol) Glutarsäure
dimethylester, 1460 g (13,9 mol) Diethanolamin und 5 g Kaliumhydroxid in einem
Rührgefäß mit Destillationsaufsatz gemischt und auf eine Temperatur von 100 -
110°C erwärmt. Dabei destilliert das entstehende Methanol aus der Reaktionsmi
schung ab. Nachdem etwa 200 g Methanol abgetrennt sind, wird an die Reaktions
apparatur ein Vakuum von etwa 150 mbar angelegt, worauf weitere etwa 100 g
Methanol abdestillieren.
Anschließend wird die Destillationsbrücke entfernt und die Reaktionsmischung mit
350 g frischem Methanol und 2 l Aceton versetzt. Der ausfallende Niederschlag
wird abgesaugt, mit Aceton nachgewaschen und getrocknet. Man erhält ein blaß
gelbes Pulver mit einem Schmelzpunkt von 118 bis 120°C. Das Äquivalentgewicht
beträgt 80 g/val Hydroxyethylamidgruppen.
39,0 Gew.-Teile eines hydroxylgruppenhaltigen Polyesters, der aus 66,6 Gew.-
Teilen Terephthalsäure, 38,2 Gew.-Teilen Neopentylglykol, 5,3-Gew.-Teilen 1,6-
Hexandiol und 4,5 Gew.-Teilen 1,1,1-Trimethylolpropan hergestellt wurde und
eine OH-Zahl von 50 und einen Schmelzbereich (bestimmt nach der Differential-
Thermoanalyse) von 55 bis 60°C aufweist, werden mit 11,4 Gew.-Teilen der uret
diongruppenhaltigen Polyadditionsverbindung B-a), entsprechend einem Äquiva
lentverhältnis von Gesamt-NCO zu OH von 1 : 1, 8,1 Gew.-Teilen des Polyisocya
nat-modifizierten Polyanhydrids C2-a) und 4,5 Gew.-Teilen des β-Hydroxylamids
D-a), entsprechend einem Äquivalentverhältnis von Carboxyl-Äquivalenten zu
gegenüber Carboxyl- und/oder Carbonsäureanhydridgruppen reaktiven Gruppen
von 1 : 1, 1,0 Gew. -Teilen eines handelsüblichen Verlaufsmittels auf Polybutylacry
latbasis (®Modaflow PIII; Fa. Monsanto), 1,0 Gew.-Teilen Zinn(II)octanoat als Ka
talysator und 35,0 Gew.-Teilen eines handelsüblichen Weißpigmentes (®Bayertitan
R-KB-4; Bayer AG) gründlich gemischt und anschließend mit Hilfe eines Buss
Cokneters vom Typ PLK 46 bei 150 U/min und einer Gehäusetemperatur von
60°C im Einzugsbereich sowie an der Welle bzw. von 100°C im Verfahrensteil
homogenisiert, wobei Massetemperaturen von 95 bis 105°C erreicht werden. Die
erstarrte Schmelze wird mit Hilfe einer Sichtermühler ACM 2 (Fa. Hosokawa
Mikropul) mit einem 90 µm Sieb gemahlen und gesiebt. Das so erhaltene Pulver
wird mit einer ESB Becherpistole bei einer Hochspannung von 70 kV auf ein ent
fettetes Stahlblech gespritzt und jeweils 30 min bei 170 und 185°C zu glattverlau
fenden, matten Weißlacken ausgehärtet.
Bei Schichtdicken von ca. 60 µm werden folgende lacktechnische Eigenschaften
gefunden:
Auf Basis des in Beispiel 1 beschriebenen hydroxylgruppenhaltigen Polyesters
wurden nach dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren Pulverlacke folgender
Zusammensetzung (Gew.-Teile) hergestellt.
Die Pulver werden mit einer ESB-Becherpistole bei einer Hochspannung von 70
kV auf entfettete Stahlbleche gespritzt und jeweils 30 min bei 185°C ausgehärtet.
Bei Schichtdicken von 60 ± 5 µm werden folgende lacktechnische Eigenschaften
gefunden:
Die Vergleichsbeispiele zeigen, daß der Zusatz von nur einer weiteren, bsp. einer
Carboxylgruppen und/oder Carbonsäureanhydridgruppen aufweisenden Kompo
nente (Vergleichsbeispiel 5) oder nur einer gegenüber Carboxyl- und/oder Carbon
säureanhydridgruppen reaktive Gruppen aufweisenden Komponente (Vergleichsbei
spiel 6) zu einem aus einem Polyesterpolyol und einer uretdiongruppenhaltigen
Polyadditionsverbindung bestehenden Polyurethansystem zu Beschichtungen führt,
die nicht matt sind, und nur mäßige Elastizitäten und Beständigkeitseigenschaften
aufweisen.
Aus 37,1 Gew.-Teilen des in Beispiel 1 beschriebenen hydroxylgruppenhaltigen
Polyesters und 10,9 Gew.-Teilen der uretdiongruppenhaltigen Polyadditionsverbin
dung B-a), entsprechend einem Äquivalentverhältnis von Gesamt-NCO zu OH von
1 : 1, sowie 14,7 Gew.-Teilen eines carboxylgruppenhaltigen Polyesters, der aus
44,8 Gew.-Teilen Terephthalsäure, 6,8 Gew.-Teilen Isophthalsäure, 48,9 Gew.-
Teilen Neopentylglykol und 0,5 Gew.-Teilen Pentaerythrit hergestellt wurde und
eine Säurezahl von 15,5 und einen Schmelzbereich (bestimmt nach der Differen
tial-Thermoanalyse) von 65 bis 70°C aufweist, und 0,3 Gew.-Teile des β-Hy
droxyalkylamids D-a), entsprechend einem Äquivalentverhältnis von Carboxyl
gruppen zu gegenüber Carboxylgruppen reaktiven Gruppen von 1 : 1, wird nach
dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren mit 1,0 Gew.-Teilen eines
handelsüblichen Verlaufsmittels auf Polybutylacrylatbasis (®Modaflow PIII, Fa.
Monsanto), 1,0 Gew.-Teilen Zinn(II)octanoat als Katalysator und 35,0 Gew.-Teilen
eines handelsüblichen Weißpigmentes (®Bayertitan R-KB-4; Bayer AG) ein
Weißlack hergestellt.
Das Pulver wird mit einer ESB Becherpistole bei einer Hochspannung von 70 kV
auf ein entfettetes Stahlblech gespritzt und 30 min bei 185°C ausgehärtet.
Man erhält einen glänzenden Lackfilm, der bei einer Schichtdicke von ca. 65 µm
folgende Eigenschaften aufweist:
Das Vergleichsbeispiel zeigt, daß der Zusatz einer Kombination aus einem hoch
molekularen Carboxylpolyester und einem gegenüber Carboxylgruppen reaktiven
Vernetzer zu einem aus einem Polyesterpolyol und einer uretdiongruppenhaltigen
Polyadditionsverbindung bestehenden Polyurethansystem nicht zu einer matten,
sondern zu einer glänzenden Beschichtung führt, die darüberhinaus eine nur
mäßige Lösemittelbeständigkeit aufweist.
Aus 39,7 Gew.-Teilen des in Beispiel 1 beschriebenen hydroxylgruppenhaltigen
Polyesters, 19,1 Gew.-Teilen der nach dem oben beschriebenen Verfahren herge
stellten Mischung der uretdiongruppenhaltigen Polyadditionsverbindung B-a) mit
dem Polyisocyanat-modifizierten Polyanhydrid C2-a) und 4,2 Gew.-Teilen des
β-Hydroxyalkylamids D-a), entsprechend einem Äquivalentverhältnis von Gesamt-
NCO zu OH und Carboxyl-Äquivalenten zu gegenüber Carboxyl- und/oder
Carbonsäureanhydridgruppen reaktiven Gruppen von jeweils 1 : 1, wird nach dem in
Beispiel 1 beschriebenen Verfahren mit 1,0 Gew.-Teilen eines handelsüblichen
Verlaufsmittels auf Polyacrylatbasis (®Modaflow PIII; Fa. Monsanto), 1,0 Gew.-
Teilen Zinn(II)octanoat als Katalysator, 1,1 Gew.-Teilen Flammruß 101 (Fa. De
gussa) sowie 33,9 Gew.-Teilen eines handelsüblichen Füllstoffs (Blanc Fix M, Fa.
Sachtleben) ein schwarz pigmentierter Pulverlack hergestellt. Das Pulver wird an
schließend mit einer ESB Becherpistole bei einer Hochspannung von 70 kV auf
ein entfettetes Stahlblech gespritzt und 30 min bei 185°C ausgehärtet. Die erhal
tene schwarzmatte Beschichtung zeigt folgende lacktechnische Eigenschaften
(Schichtdicke: ca. 70 µm):
Claims (12)
1. Pulverlack, enthaltend
- A) eine unterhalb von 40°C in fester und oberhalb von 130°C in flüssiger Form vorliegende Hydroxylgruppen aufweisende Binde mittelkomponente mit einer OH-Zahl von 25 bis 200 und einem mittleren (aus der Funktionalität und dem Hydroxylgehalt bere chenbaren) Molekulargewicht von 400 bis 10 000,
- B) eine unterhalb von 40°C in fester und oberhalb von 125°C in flüssiger Form vorliegende Uretdiongruppen und gegebenenfalls freie Isocyanatgruppen aufweisende Polyadditionsverbindung auf Basis aliphatischer und/oder cycloaliphatischer Diisocyanate,
- C) eine unterhalb von 40°C in fester und oberhalb von 160°C in
flüssiger Form vorliegende Carboxyl- und/oder Carbonsäureanhy
dridgruppen aufweisende Komponente, bestehend aus mindestens
einer Komponente ausgewählt aus
- C1) (cyclo)aliphatischen Dicarbonsäuren mit 4 bis 20 Kohlen stoffatomen,
- C2) monomeren und/oder polymeren gegebenenfalls modifi zierten Anhydriden derartiger Dicarbonsäuren und
- C3) aliphatischen Hydroxycarbonsäuren mit 4 bis 18 Kohlen stoffatomen,
- D) eine gegenüber Carboxyl- und/oder Carbonsäureanhydridgruppen
reaktive Gruppen aufweisende Komponente eines mittleren Moleku
largewichtes von 200 bis 5000,
und gegebenenfalls - E) aus der Pulverlacktechnologie bekannte Hilfs- und Zusatzstoffe, mit der Maßgabe, daß die Komponenten A), B), C) und D) in solchen Mengenverhältnissen vorliegen, daß auf jede Hydroxylgruppe der Kompo nente A) von 0,6 bis 1,4 Isocyanatgruppen der Komponente B) entfallen, wobei unter Isocyanatgruppen der Komponente B) die Summe aus in dimerer Form als Uretdiongruppen vorliegenden Isocyanatgruppen und freien Isocyanatgruppen verstanden wird, auf jedes Carboxyl-Äquivalent der Komponente C) von 0,3 bis 1,5 gegenüber Carboxyl- und/oder Carbon säureanhydridgruppen reaktive Gruppen der Komponente D) entfallen, wobei eine Carboxylgruppe einem und eine Carbonsäureanhydridgruppe zwei Carboxyl-Äquivalenten entspricht, und der Anteil der Komponenten C) und D) an der Gesamtmenge der Komponenten A), B), C) und D) von 10 bis 40 Gew.-% beträgt.
2. Pulverlack gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompo
nente A) aus einem Hydroxylgruppen aufweisenden Polyester mit einer
Erweichungstemperatur, die - bestimmt nach der Differential-Thermoana
lyse (DTA) - innerhalb des Temperaturbereiches von 40 bis 120°C liegt,
einer OH-Zahl von 25 bis 200 und einem mittleren (aus der Funktionalität
und dem Hydroxylgehalt berechenbaren) Molekulargewicht von 1000 bis
5000 besteht.
3. Pulverlack gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompo
nente B) aus einer Uretdiongruppen und gegebenenfalls freie Isocyanat
gruppen aufweisenden Polyadditionsverbindung auf Basis von Isophoron
diisocyanat besteht.
4. Pulverlack gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompo
nente B) aus einer Polyadditionsverbindung mit
- a) einem Gehalt an freien Isocyanatgruppen (berechnet als NCO; Molekulargewicht = 42) von 0 bis 2 Gew.-%,
- b) einem Gehalt an Uretdiongruppen (berechnet als C₂N₂O₂; Moleku largewicht = 84) von 3 bis 16 Gew.-%,
- c) einem Gehalt an Urethangruppen (berechnet als CHNO₂; Molekular gewicht = 59) von 10 bis 22 Gew.-%,
- d) einem Gehalt an Carbonsäureestergruppen (berechnet als CO₂; Molekulargewicht = 44) von 0 bis 20 Gew.-%
und/oder
- e) einem Gehalt an Carbonatgruppen (berechnet als CO₃; Molekularge wicht = 60) von 0 bis 25 Gew.-%
besteht, mit der Maßgabe, daß der Gesamtgehalt an Carbonsäureester- und
Carbonatgruppen der Polyadditionsverbindung mindestens 1 Gew.-%
beträgt.
5. Pulverlack gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompo
nente C) aus mindestens einem Polyisocyanat-modifizierten Dicarbon
säure(poly)anhydrid auf Basis einer gesättigten aliphatischen, 4 bis 12 Koh
lenstoffatome aufweisenden Dicarbonsäure mit einem Gehalt an Carboxyl
gruppen (berechnet als CO₂H; Molekulargewicht = 45) von 0,5 bis
30 Gew.-%, einem Gehalt an Carbonsäureanhydridgruppen (berechnet als
C₂O₃; Molekulargewicht = 72) von 5 bis 35 Gew.-% und einem Gehalt an
in Amid- und/oder Harnstoffgruppen gebunden vorliegendem Stickstoff von
0,2 bis 8 Gew.-% besteht.
6. Pulverlack gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompo
nente D) aus Trisglycidylisocyanurat und/oder dessen Oligomeren oder
einem β-Hydroxyalkylamid auf Basis gesättigter Dicarbonsäuren mit 4 bis
12 Kohlenstoffatomen besteht.
7. Pulverlack gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompo
nente D) aus einem β-Hydroxyalkylamid, hergestellt durch Umsetzung von
Diethanolamin mit einem Gemisch aus 9 Gew.-Teilen Adipinsäuredime
thylester und 1 Gew.-Teil Glutarsäuredimethylester, besteht.
8. Pulverlack gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Komponenten A), B), C) und D) in solchen Mengenverhältnissen vorliegen,
daß auf jede Hydroxylgruppe der Komponente A) von 0,8 bis 1,2 Isocya
natgruppen der Komponente B) entfallen, wobei unter Isocyanatgruppen
der Komponente B) die Summe aus in dimerer Form als Uretdiongruppen
vorliegenden Isocyanatgruppen und freien Isocyanatgruppen verstanden
wird, auf jedes Carboxyl-Äquivalent der Komponente C) von 0,4 bis 1,2
gegenüber Carboxyl- und/oder Carbonsäureanhydridgruppen reaktive Grup
pen der Komponente D) entfallen und der Anteil der Komponenten C) und
D) an der Gesamtmenge der Komponenten A), B), C) und D) von 15 bis
35 Gew.-% beträgt.
9. Verwendung des Pulverlacks gemäß Anspruch 1 zur Herstellung matter
Beschichtungen.
10. Verwendung des Pulverlacks gemäß Anspruch 1 zur Beschichtung hitze
resistenter Substrate.
Priority Applications (12)
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AT96107621T ATE216408T1 (de) | 1995-05-24 | 1996-05-13 | Pulverlack für matte beschichtungen |
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JP8148486A JPH08319439A (ja) | 1995-05-24 | 1996-05-21 | 粉末塗料及び艶消塗料の調製におけるその使用 |
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CA002177027A CA2177027C (en) | 1995-05-24 | 1996-05-21 | Powder coating composition and its use for the preparation of matte coatings |
ZA964126A ZA964126B (en) | 1995-05-24 | 1996-05-23 | A powder coating composition and its use for the preparation of matte coatings |
KR1019960017669A KR100427205B1 (ko) | 1995-05-24 | 1996-05-23 | 분말상코팅조성물및그로부터제조된무광택코팅 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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DE19519006A1 true DE19519006A1 (de) | 1996-11-28 |
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